旱地谷子垄膜覆盖集雨增产试验

2011-09-05杜开云

山西水土保持科技 2011年4期

杜开云

(吕梁市水利局)

山西省临县湫水河灌区位于吕梁山西侧的黄土丘陵地带，地表与地下水资源缺乏，天然降水是旱地作物需水的主要来源，如何充分利用天然降水显得极为重要。2003－2004年间，我们在灌区内对旱地谷子垄膜集雨覆盖的节水增产效果进行了试验研究。

旱地垄膜集雨覆盖技术，是通过在田间修筑沟垄，垄面覆盖地膜，使降水由垄面向沟内汇集，实现尽可能多地接纳天然降水，变无效水为有效水，变小雨量为中雨量、中雨量为大雨量。同时，由于地膜的阻隔作用，使膜内土壤水分蒸发缓慢，提高了土壤温度，从而达到提高作物产量的目的。

1 试验设计与研究方法

1.1 试验地概况

试验地位于临县城庄乡大有头村的东山上，海拔1 116.88 m。年均气温9.6℃，多年平均降水量500 mm，多年平均蒸发量1 368 mm，无霜期134 d。试验地地面坡度0.06%，土壤为轻壤土，pH值8.0，田间最大持水量为23.32%，土壤容重1.06 g/cm3，耕层有机质含量0.5%，全氮含量0.016%，全磷含量0.017 5%。

1.2 试验设计

试验采用小区法，小区面积66 m2(11 m×6 m)，设3个处理:垄膜覆盖沟种、平铺膜覆盖种植，以无膜种植作为对照。

1.3 供试品种与栽培管理

供试品种为晋谷21号，5月下旬播种。1 hm2施农家肥37 500 kg，碳铵750 kg。整平地面，整地以1.2 m宽为一带(即一垄沟单元)，每一带起30 cm高、底宽30 cm的垄，垄要拍实，用90 cm宽的地膜人工覆盖，留90 cm的沟，谷子种在沟内。

在谷子4－5叶期，进行间苗定苗，采用两行之间调整留苗。垄膜覆盖沟种处理1带4行，行距20 cm，株距8 cm，1 hm2留苗39.75－41.25万株;平铺膜覆盖处理以1 m为一带，行距40 cm，1带2行，株距16 cm，1 hm2留苗26.25－27.75万株;无膜处理行距35 cm，株距15 cm，一穴双株，1 hm2留苗36－37.50万株。于7月初谷子拔节期中耕、锄草、追肥，追硝铵225 kg/hm2;7月8日谷子抽穗开花期追硝铵225 kg/hm2。其他管理按当地习惯进行。

1.4 主要观察项目

1.4.1 生育期调查

从播种开始记载谷子播种、出苗、拔节、抽穗、开花、成熟等生育时期，各处理小区植株总数中某一特征显著变化达到群体数目50%时为某一生育时期记录标准。

1.4.2 土壤水分观测

土壤水分测量采用取土烘干称重法，每月5日、15日、25日各测一次土壤水分，各个生育期的起点、终点加测一次，降雨量大于20 mm后加测一次。

1.4.3 小区收获测产

各个处理小区单收、单打、单晒，详细记载产量结果。

2 试验结果与分析

2.1 垄膜覆盖的集雨及增温效果

农田起垄覆膜集雨技术把地膜覆盖栽培技术与沟垄种植技术有机地结合起来，通过地膜覆盖作物行间非种植区的土地，使覆盖区的降雨叠加到种植区。垄上覆盖的地膜与土壤之间形成一个隔离层，阻断土壤气体与大气的交换通道，减少土壤水分的无效蒸发，从而将雨水保蓄在土壤中，供作物生长利用。

根据2004年的观测数据，谷子入种后至6月9日，降雨38.1 mm，降雨前后各处理的土壤水分见表1。

表1 土壤水分(%)测定结果(0－80 cm)

从表1可看出，各处理的土壤含水率分别提高3.17% －4.63%，垄膜覆盖的集雨效果十分明显。

另一方面，垄上覆膜在集雨保墒的同时也提高了土壤温度，种植行间温度明显增高，各处理的平均地温见表2。

表2 各处理日平均地温(℃)

从表2可看出，整个谷子生育期种植行间各层平均地温起垄覆膜技术高出露地1.5℃，平铺膜高出露地1.3℃，增温值随着土层的加深而降低。起垄覆膜为谷子的正常成熟提供了温度保障。

2.2 垄膜覆盖对谷子产量的影响

据观测资料，试验小区谷子的性状及产量见表3。

表3 谷子穗部性状及产量

从表3可以看出，无论是出苗率还是谷子平均株高、穗粗、穗长，垄膜覆盖沟种处理和平铺膜覆盖种植处理都远远高出无膜种植处理，虽然垄膜覆盖沟种处理和平铺膜覆盖种植处理相差不大，但垄膜覆盖沟种处理的优势还是比较明显的。从产量来看，无膜种植处理千粒重明显低于垄膜覆盖沟种处理和平铺膜覆盖种植处理，垄膜覆盖沟种处理产量比平铺膜覆盖种植处理增产295.5 kg/hm2，比无膜种植处理增产1 818 kg/hm2。由此分析可知，垄膜覆盖沟种处理的节水、保水效果好，有利于提高谷子产量。